[发明专利]一种基于萤火虫算法的窄基角钢输电塔结构优化设计方法

摘要

本发明涉及基于萤火虫算法的窄基角钢输电塔结构优化设计方法，包括建立窄基角钢输电塔优化数学模型；将窄基角钢输电塔设计方案的对应参数组负载于萤火虫上；采用萤火虫算法对输电塔杆件截面尺寸及输电塔材料成本进行优化分析并计算塔身杆件的承载能力，然后通过每个萤火虫个体的位置的更新和亮度的更新；输出萤火虫种群的位置与亮度，将杆件截面积转化为确定输电塔设计方案的截面尺寸，对确定截面尺寸的杆件进行校核，若满足要求，则输出该输电塔杆件的截面尺寸优化设计方案，若不满足，则重新搜寻。本发明将萤火虫算法与窄基角钢塔截面优化设计过程相结合，概念简单，流程清晰、需要调整的参数少，不需要灵敏度，计算效率高，全局收敛性能好。

主权项

一种基于萤火虫算法的窄基角钢输电塔结构优化设计方法，该方法包括下列顺序的步骤：(1)建立窄基角钢输电塔优化数学模型，该数学模型以输电塔总质量最轻为目标函数，以塔身杆件的强度、刚度和稳定性为约束条件，以输电塔的截面尺寸为设计变量；(2)将窄基角钢输电塔设计方案的对应参数组负载于萤火虫上，萤火虫的位置与亮度由该对应参数组表示，对应参数组包括输电塔杆件截面尺寸和输电塔材料成本；(3)采用萤火虫算法对输电塔杆件截面尺寸及输电塔材料成本进行优化分析并计算塔身杆件的承载能力，然后通过每个萤火虫个体的位置的更新和亮度的更新，达到在解空间中搜寻全局最优解的目的；(4)搜寻结束后输出萤火虫种群的位置与亮度，将杆件截面积转化为确定输电塔设计方案的截面尺寸，该设计方案即为需要的总质量最轻的方案，对确定截面尺寸的杆件进行强度、刚度和稳定性校核，若强度、刚度和稳定性满足要求，则输出该输电塔杆件的截面尺寸优化设计方案，若不满足，则重新搜寻。